秸秆发电环保性能及产业发展前景分析

秸秆发电环保性能及产业发展前景分析

摘要：面对当今巨大的环境污染压力、能源供应危

机，走可持续发展道路、建设资源节约型社会已经是未来社会发展的必然。目前，从全球分析，化石能源正在逐渐枯竭，因此建设秸秆发电项目势在必行，也是我国节能减排工程的重要举措，其综合效益更是在不少国家得到认可。本文从秸秆发电产业现状入手，简单分析了其生态、经济效益，以供参考。

关键词：秸秆发电；生态；环保性能；发电项目；生物近年来，全世界范围的化石能源正在逐渐枯竭，面对人

类社会不断增加的化石能源依赖性，以及化石能源使用中造成重大的环境污染，这些现象都给社会经济的发展带来新的危机，也给人类生存构成威胁。目前，能源短缺与环境污染已成为制约社会发展的关键，因此解决这方面问题不容忽视，由此引发了人们对秸秆发电的研究，这一产业可谓是实现我国资源节约型发展目标的关键，在长远发展方面有着重要意义。

1 秸秆发电产业现状采用农作物秸秆来代替传统化石燃料进行发电

的一种

新技术就是我们所说的秸秆发电技术。这一产业的兴起不仅解决了农作物秸秆循环利用问题，而且大大减少了人们对化石能源的依赖性，降低了因为化石能源的使用而造成的环境、生态问题，具有良好的社会、生态和环境效益。因此，积极发展秸秆发电项目势在必行，效果非常良好。

1.1 秸秆发电技术目前，我国秸秆发电技术主要包含了直接燃烧发

电技

术、混合燃烧发电技术以及热解气化发电技术三种。

直接燃烧发电技术就是直接将秸秆送入到特定的锅炉

中，通过国内产生的水蒸气来驱动蒸汽机转动，进而带动发电机进行发

电的一个综合过程。这一技术最早出现于上个世纪末期的丹麦，其最先研制出秸秆燃烧发电技术，也是当今世界尖端的秸秆发电国家。目前，丹麦的秸秆发电厂每年的发电量为38 万千瓦。混合燃烧发电技术顾名思义就是将秸秆与传统的化石燃料混合使用进行发电的一种新的发电技术，目前常见的混合发电技术主要是秸秆与煤炭原料的混合燃烧发电技术。热解气化发电技术指的是通过气化炉将秸秆等新兴燃料进行气化，让这些原料转化成为可以燃烧的气体，并且经过净化之后供应给小型的燃气发电机，从而带动发电机进行发电的一个系统化过程。这种发电技术目前主要集中在非洲以及美国，同时这种技术作为目前最为先进的生物质气化发电技术，其总体生态效益比常规发电技术相比高达40% 以上，因此逐渐成为世界各国发电行业研究热点。

1.2我国秸秆发电技术发电现状我国本身是一个农业大国，每年都

有着丰富的秸秆资

源，就不完全统计，我国每年的秸秆产量高达 6 亿吨。假定这些秸秆中有七成用于发电，那么也有 4 亿吨秸秆作为发电原材料，这些秸秆按照热值这算也等同于大约 2 亿吨的煤炭，由此可见其节能效益。目前，我国已经有秸秆发电站十多家，总发电容量为28 万千瓦。

2 秸秆发电技术的综合效益 2.1 秸秆燃料工业分析和元素分析秸

秆作为一种可再生资源，也是农业生产中常见的废品

资源，而将其作为发电燃烧原材料不仅能有效的节约传统的化石能源，且这些原材料与传统的化石能源相比较有着显著的环保效果。就近几年的工作实践分析得出，不同的秸秆燃烧热值也不尽相同，其传统环保性能非常的突出，且这些秸秆在燃烧的时候所产生的硫物质明显低于煤炭燃烧的含硫量，且更容易燃烧。

2.2秸秆直接燃烧发电与燃煤机组环保性能比较 2.2.1 CO2 秸秆含

碳量最高的也仅为50%左右，固定碳

的含量明显比煤炭少，因此，秸秆不耐烧，热值较低。秸秆在燃烧过程中排放出的CO2 与其生长过程中所吸收的一样多，其CO2 的净排放量为零，相对于煤的燃烧，减少了温室

气体的排放总量。

2.2.2 SO2 平均而言，秸秆含硫量仅为煤炭含硫量的 1/10.甚至更低。秸秆直燃发电一般不需设置脱硫装置，在保 护环境的同时还降低了生产成本； 而在煤的燃烧过程中 以上的燃料硫会转变成 S02，对环境空气质量产生较大的影 响，需采取各种脱硫固硫措施加以控制。

2.2.3烟尘。秸秆的灰分通常在 4%〜14%之间，低于煤

炭的灰分。目前秸秆发电通常采用袋式除尘器收尘，其除尘 效率一般在 99.8%-99.9%之间。一般情况下，烟尘排放浓度 在 30mg/m3 以下。

2.3 秸秆混燃发电的环保性能 混燃不仅可以加大秸秆的燃烧效率，还能够有效地减少

燃煤 SO2 的排放量。 多数秸秆灰分中含有大量碱金属或碱土 金属的氧化物， 能够与 SO2 反应生成硫酸盐， 起到固硫剂的 作用。 Spliethof 认为当生物质与煤混烧时， 烟气中的 SO2 排 放大大降低而被有效吸附在颗粒物上。 Bengt 筹认为燃料 的硫元素更易与 Ca 、Mg 等碱土金属结合以硫酸盐的形式通 过汽化凝结富集在亚微米颗粒上。

秸秆与煤炭混燃，一般情况下秸秆的热输入量不得超过

锅炉总热输入量的 20%。在此情况下，发电厂锅炉等现存设 备无需太大改动，从而降低了投资费用。从江苏宝应某热电 厂掺烧秸秆的实践情况来看，目前掺烧量可达 30%〜 40%， 经热力试验测试，在现有燃煤机组中掺烧秸秆量 30%时，锅 炉各项运行参数基本正常， 锅炉效率为 88.93%，比纯燃煤时 锅炉效率略有下降，下降幅度约 1.43% 。

2.4 秸秆气化发电的环保性能 秸秆气化发电对环境的污染最小，是 3 种发电技术中最

清洁的发电技术。气化发电除了可发挥秸秆发电本身的环保 优势外， 还能有效控制 NO2 的排放，这是因为气化过程温度

般较低（约在700〜900C ）,由此导致NO2的生成量有所 降低。但由于气化发电技术本身固有的特点，目前实际应用 状况并不如秸秆直燃发电广泛。

1/5、 80%

3 展望我国生物质秸秆发电还存在一些问题，如秸秆直燃发电

中秸秆的预处理、灰渣沉淀堵塞管道和烟气高温腐蚀锅炉设备等。

秸秆直燃发电将是今后一段时间内我国秸秆发电的主

要方式。该技术在我国大规模的推广应用，尚需要尽快解决好实际运行中出现的技术难题以及秸秆大规模收集与运输等问题。

秸秆混合燃烧发电技术简单，使用方便，设备投资省，

是秸秆燃烧发电的发展方向。但仍解决一系列技术问题：① 要将生物质秸秆处理成符合燃煤锅炉或气化炉的要求。②由于秸秆与煤的燃烧特性不同且秸秆的不稳定性使得锅炉的